Honeywell Aerospace HGuide i700
Trillium Gimbals
Wolf Advanced Technology
Czołowi światowi dostawcy

Wytrzymałe komputery wbudowane

Wytrzymałe komputery wbudowane zapewniają przetwarzanie, sterowanie, łączność sieciową oraz obsługę danych dla platform obronnych działających w trudnych warunkach środowiskowych i elektrycznych. Systemy te obejmują komputery misyjne, wytrzymałe komputery typu box PC, komputery jednopłytkowe (SBC), platformy VPX i OpenVPX, systemy o niewielkich rozmiarach oraz wytrzymałe serwery.

W tej kategorii przedstawiono producentów i dostawców wytrzymałych komputerów wbudowanych, oferujących rozwiązania dla pojazdów lądowych, statków powietrznych, platform morskich, systemów bezzałogowych, C5ISR oraz przetwarzania danych z czujników.

Przeczytaj Przegląd technologii

Producenci i dostawcy wytrzymałych komputerów wbudowanych

Trillium Engineering
Trillium Engineering

Najnowocześniejsze zestawy kamer wizyjnych i termowizyjnych z gimbalem do zastosowań o znaczeniu krytycznym

Wolf Advanced Technology
Wolf Advanced Technology

Wytrzymałe moduły obliczeniowe o wysokiej wydajności oraz moduły wejścia/wyjścia wideo: 6U i 3U VPX, XMC oraz VNX+ do zastosowań w sektorze obronnym

NovAtel
NovAtel

Niezawodne rozwiązania w zakresie pozycjonowania, nawigacji i pomiaru czasu (PNT) dla sektora wojskowego i obronnego

Futuris Electronic
Futuris Electronic

Wytrzymałe układy przetwarzania obrazu i elektronika o znaczeniu krytycznym dla systemów obronnych

Crystal Group
Crystal Group

Wzmocnione rozwiązania w zakresie przetwarzania brzegowego i sieci dla zastosowań obronnych o znaczeniu krytycznym

Kuantek Elektronik
Kuantek Elektronik

Zaawansowana elektronika wojskowa i obronna, elektrooptyka, termowizja, układy FPGA, systemy wbudowane, przemysłowy Internet rzeczy (IoT) oraz inteligentne rozwiązania energetyczne

TUALCOM
TUALCOM

Urządzenia GPS-GNSS odporne na zakłócenia, taktyczne łącza danych, systemy telemetryczne, sprzęt do walki elektronicznej oraz systemy przerywania lotu

UAV Navigation-Grupo Oesía
UAV Navigation-Grupo Oesía

Najnowocześniejsze technologie sterowania lotem i nawigacji bez dostępu do GNSS dla taktycznych platform bezzałogowych

Kutta Technologies
Kutta Technologies

Technologie sprzętowe i programowe o znaczeniu krytycznym dla usprawnienia dowodzenia i kontroli w trudnych warunkach polowych

Spectrum Control
Spectrum Control

Wysoce niezawodne rozwiązania do zarządzania widmem elektromagnetycznym

Atrenne, A Celestica Company
Atrenne, A Celestica Company

Wytrzymałe obudowy elektroniczne, płyty montażowe i kompleksowa integracja systemów do zastosowań w sektorze obronnym i lotniczym

MilDef Group
MilDef Group

WE ARMOR IT. Elektronika zgodna ze specyfikacjami wojskowymi oraz wytrzymały sprzęt IT dla wojska, instytucji rządowych i infrastruktury krytycznej

Sightline Intelligence
Sightline Intelligence

Wydajne przetwarzanie wideo na urządzeniach brzegowych oraz rozwiązania obronne oparte na sztucznej inteligencji

Review Display Systems
Review Display Systems

Wytrzymałe wyświetlacze o znaczeniu krytycznym, systemy komputerowe wbudowane i elektronika dla systemów obronnych

Storm Technologies
Storm Technologies

Bezpieczna infrastruktura informatyczna i rozwiązania z zakresu cyberbezpieczeństwa dla operacji obronnych o znaczeniu krytycznym

Brandywine Communications
Brandywine Communications

Zaawansowane rozwiązania w zakresie precyzyjnego pomiaru czasu i synchronizacji częstotliwości dla sieci i systemów o znaczeniu krytycznym

CTI-INTL Solutions
CTI-INTL Solutions

Wytrzymałe rozwiązania komputerowe do zastosowań o znaczeniu krytycznym w dziedzinie obrony, bezpieczeństwa wewnętrznego, egzekwowania prawa i reagowania kryzysowego

UXV Technologies
UXV Technologies

Pionierskie stacje kontroli naziemnej (GCS), rozwiązania elektroniczne i rozwiązania w zakresie ładunku użytkowego dla systemów bezzałogowych i robotyki obronnej

ARK Electronics
ARK Electronics

Najnowocześniejsze komponenty sprzętu elektronicznego zgodne z ustawą NDAA, przeznaczone do platform dronowych i robotycznych o znaczeniu krytycznym. Wyprodukowane w USA.

EIZO Rugged Solutions
EIZO Rugged Solutions

Wysokowydajne rozwiązania w zakresie grafiki wideo, GPGPU, przetwarzania AI/ML oraz wyświetlaczy dla środowisk o znaczeniu krytycznym

Zaprezentuj swoje możliwości

Jeśli projektujesz, budujesz lub dostarczasz Komputery wbudowane, Załóż profil, aby zaprezentować swoje możliwości i nawiązać kontakt z osobami, które aktywnie poszukują Twoich rozwiązań.

Utwórz profil dostawcy

Przegląd wytrzymałych komputerów wbudowanych przeznaczonych dla systemów obronnych i wojskowych

William Mackenzie

Aktualizacja:

Wprowadzenie do wytrzymałych komputerów wbudowanych

Wytrzymałe komputery wbudowane zapewniają przetwarzanie danych, sterowanie, łączność sieciową oraz obsługę danych w ramach platform obronnych, które muszą działać w trudnych warunkach środowiskowych i elektrycznych. W odróżnieniu od konwencjonalnego sprzętu komercyjnego, wytrzymały komputer wbudowany jest zaprojektowany z uwzględnieniem ściśle określonych wymagań dotyczących temperatury, wstrząsów, drgań, jakości zasilania, kompatybilności elektromagnetycznej, chłodzenia, integracji mechanicznej oraz długoterminowej niezawodności działania.

Te rozwiązania w zakresie komputerów wbudowanych znajdują zastosowanie w pojazdach, samolotach, platformach morskich, systemach bezzałogowych, czujnikach oraz architekturach C5ISR. Komputery wbudowane klasy wojskowej są zaprojektowane do pracy w wymagających środowiskach obronnych, a wymagania te mogą obejmować rozszerzone zakresy temperatur, odporność na wstrząsy i drgania, kompatybilność elektromagnetyczną, kondycjonowanie zasilania, bezpieczną eksploatację oraz długoterminową dostępność. Projektanci systemów zazwyczaj wybierają platformy zgodnie z wymaganiami aplikacji dotyczącymi warunków środowiskowych, mocy obliczeniowej, interfejsów oraz integracji.

Rodzaje wytrzymałych komputerów wbudowanych

Wytrzymałe komputery misyjne

Komputer wbudowany do zastosowań wojskowych firmy MilDef Group

Komputer serii CS9100 zgodny ze specyfikacją wojskową (Mil Spec), wytrzymały komputer sieciowy firmy MilDef Group

Wytrzymałe komputery misyjne łączą w jednym zintegrowanym urządzeniu funkcje przetwarzania, pamięci masowej, sieci oraz interfejsów wejścia/wyjścia dostosowanych do konkretnych zastosowań. Mogą one wspierać zarządzanie misjami, nawigację, sterowanie czujnikami, komunikację, rejestrację danych lub monitorowanie platformy. Wojskowy komputer wbudowany może być zoptymalizowany pod kątem jednego określonego obciążenia lub zaprojektowany z możliwością rozbudowy w celu późniejszych aktualizacji funkcji, oprogramowania lub interfejsów.

Wytrzymałe komputery typu Box PC

Wytrzymałe komputery typu box PC zawierają procesory, pamięć, nośniki danych oraz interfejsy w wzmocnionej obudowie, co umożliwia bezpośrednią instalację na platformie. Ich samowystarczalna konstrukcja może uprościć integrację w miejscach, gdzie przestrzeń jest ograniczona lub wymagana jest ochrona przed czynnikami środowiskowymi. Niestandardowe komputery wbudowane mogą być wyposażone w specjalistyczne złącza, układy stabilizacji zasilania, wymienne nośniki danych, bezpieczne pamięci lub interfejsy do istniejących sieci pojazdów i czujników.

Komputery jednopłytkowe

Komputery jednopłytkowe (SBC) integrują główne zasoby obliczeniowe na jednej płytce i są powszechnie stosowane jako elementy przetwarzające w większych wojskowych systemach wbudowanych. Wytrzymała wbudowana płytka obliczeniowa może łączyć procesor, pamięć, układ graficzny, pamięć masową oraz interfejsy sieciowe, opierając się jednocześnie na otaczającej obudowie w zakresie zasilania, chłodzenia, ochrony mechanicznej oraz łączności zewnętrznej.

Systemy VPX i OpenVPX

Systemy VPX wykorzystują wytrzymałe moduły wtykowe oraz szybkie struktury płyty głównej do modułowego przetwarzania wbudowanego. OpenVPX definiuje profile gniazd, modułów, płyt głównych oraz obudów rozwojowych w celu poprawy interoperacyjności na poziomie systemu. Norma ANSI/VITA 65.0-2025 stanowi aktualny standard systemów OpenVPX i rozszerza obsługę protokołów komunikacyjnych, wprowadza profile optyczne oraz doprecyzowuje istniejące definicje systemowe.

Komputery wbudowane o niewielkich rozmiarach

Rugged Embedded Computer from Systel

Sparrow-Strike, wytrzymały komputer wbudowany o ultra-małych rozmiarach, firmy Systel

Systemy o niewielkich rozmiarach są przeznaczone do platform, w których rozmiar, waga i zużycie energii podlegają ścisłym ograniczeniom. Wytrzymały komputer wbudowany o niewielkich rozmiarach może być wykorzystywany w kompaktowych ładunkach użytkowych, pojazdach autonomicznych, zdalnych czujnikach lub węzłach przetwarzania rozproszonego, gdzie większa obudowa wiązałaby się z niedopuszczalnymi ograniczeniami w zakresie instalacji, masy, zużycia energii lub chłodzenia.

Wytrzymałe serwery i systemy obliczeniowe o wysokiej wydajności

Wytrzymałe serwery zapewniają większą gęstość obliczeniową, pojemność pamięci, przestrzeń dyskową oraz obsługę akceleratorów na potrzeby wymagających zadań brzegowych. Systemy te mogą obsługiwać fuzję danych z czujników, sztuczną inteligencję, analizę obrazów, przetwarzanie danych misji oraz inne zastosowania wymagające większych zasobów obliczeniowych, niż są w stanie zapewnić mniejsze komputery wbudowane w ramach swoich ograniczeń termicznych i energetycznych.

Zastosowania w sektorze obronnym dla wytrzymałych komputerów wbudowanych

Pojazdy bojowe i taktyczne

Pojazdy lądowe wykorzystują wytrzymałe komputery wbudowane do zapewnienia orientacji sytuacyjnej, łączności, nawigacji, obsługi elektroniki pojazdu, przetwarzania danych z czujników oraz interfejsów dla załogi. Systemy te muszą być odporne na wibracje, przepięcia elektryczne, pył, ekstremalne temperatury oraz ograniczone możliwości chłodzenia, a jednocześnie muszą mieścić się w ramach ustalonej architektury pojazdu i dostępnej przestrzeni montażowej.

Samoloty wojskowe i śmigłowce

Komputery wbudowane stosowane w lotnictwie obsługują funkcje awioniki, przetwarzanie danych misji, sterowanie ładunkiem, łączność, rejestrację danych oraz zarządzanie czujnikami. Integracja tych systemów jest uzależniona od ograniczeń dotyczących rozmiarów, masy i mocy (SWaP), wysokości lotu, odprowadzania ciepła, kompatybilności elektromagnetycznej, doboru złączy oraz parametrów elektrycznych samolotu-nośnika, a także od obowiązujących wymagań dotyczących zdatności do lotu i bezpieczeństwa.

Platformy morskie i okrętowe

Platformy morskie wykorzystują komputery wbudowane do nawigacji, łączności, systemów bojowych, monitorowania maszyn, przetwarzania danych z czujników oraz dystrybucji danych. Przy doborze sprzętu może być również konieczne uwzględnienie wilgotności, ekspozycji na sól, wstrząsów, drgań, rozwiązań chłodniczych, lokalizacji obudowy oraz długiego okresu eksploatacji, charakterystycznego dla morskich systemów obronnych.

Systemy bezzałogowe i autonomiczne

Bezzałogowe statki powietrzne, pojazdy naziemne, jednostki pływające oraz systemy podwodne wykorzystują lokalne systemy obliczeniowe do nawigacji, percepcji, autonomii, fuzji danych z czujników oraz zarządzania ładunkiem. Wytrzymały komputer wbudowany przeznaczony dla bezzałogowych statków powietrznych (UAV) musi zapewnić równowagę między wydajnością przetwarzania a rygorystycznymi ograniczeniami dotyczącymi masy, objętości, mocy i temperatury, jednocześnie zapewniając niezawodne działanie i obsługę błędów bez konieczności ciągłej interwencji człowieka.

Systemy C5ISR i wojna elektroniczna

Zastosowania z zakresu C5ISR i wojny elektronicznej mogą wymagać sieci o wysokiej przepustowości, przetwarzania o niskim opóźnieniu, bezpiecznego przetwarzania danych oraz szybkiego przepływu informacji między czujnikami a systemami decyzyjnymi. Wojskowe komputery wbudowane przeznaczone do nadzoru mogą łączyć procesory ogólnego przeznaczenia z akceleratorami w celu obsługi przetwarzania komunikacji, analizy sygnałów, fuzji danych, aplikacji misji, szyfrowania oraz innych funkcji bezpieczeństwa.

Przetwarzanie danych z radarów i czujników elektrooptycznych

Systemy radarowe, elektrooptyczne, na podczerwień oraz systemy obrazowania spektralnego mogą generować strumienie danych o dużej objętości, w przypadku których korzystne jest przetwarzanie w pobliżu czujnika. Wytrzymały komputer wbudowany może wykonywać filtrowanie, poprawianie jakości obrazu, wykrywanie, śledzenie, kompresję lub fuzję danych z czujników, jednocześnie zmniejszając ilość surowych danych przesyłanych przez sieci platformowe oraz obniżając związane z tym zapotrzebowanie na przepustowość.

Architektury przetwarzania i sprzęt obliczeniowy

Wytrzymałe wbudowane platformy obliczeniowe mogą łączyć kilka typów procesorów, przy czym odpowiednia architektura jest ustalana na podstawie obciążenia, opóźnień, zużycia energii, ograniczeń termicznych, determinizmu oraz wymagań oprogramowania.

  • Przetwarzanie oparte na procesorach CPU: Procesory CPU obsługują systemy operacyjne, aplikacje misyjne, komunikację sieciową, oprogramowanie sterujące oraz przetwarzanie danych ogólnego przeznaczenia. Ich szeroka kompatybilność z oprogramowaniem sprawia, że stanowią one główny zasób obliczeniowy w wielu wojskowych komputerach wbudowanych.
  • Obliczenia na procesorach graficznych (GPU) i GPGPU: Procesory graficzne (GPU) zapewniają przetwarzanie równoległe w zakresie widzenia komputerowego, przetwarzania obrazu, wnioskowania w sztucznej inteligencji (AI), wizualizacji oraz wybranych zadań związanych z przetwarzaniem sygnałów. Ich zastosowanie wymaga starannego rozważenia przepustowości pamięci, poboru mocy, wydajności chłodzenia, wsparcia oprogramowania oraz cyklu życia akceleratora.
  • Przetwarzanie oparte na układach FPGA: Układy FPGA zapewniają konfigurowalne przyspieszenie sprzętowe dla funkcji deterministycznych i charakteryzujących się niskim opóźnieniem, takich jak cyfrowe przetwarzanie sygnałów, obsługa protokołów, akwizycja danych oraz wstępne przetwarzanie strumieni danych z czujników o dużej częstotliwości.
  • Heterogeniczne architektury obliczeniowe: Systemy heterogeniczne łączą procesory CPU z procesorami graficznymi (GPU), układami FPGA lub innymi akceleratorami, dzięki czemu zadania mogą być wykonywane na zasobach najlepiej dostosowanych do ich wymagań dotyczących przepustowości, opóźnień, determinizmu i wydajności.

Wybór odpowiedniej kombinacji metod przetwarzania pomaga zrównoważyć wydajność obliczeniową z ograniczeniami w zakresie SWaP oraz temperatury platformy obronnej.

Interfejsy danych i architektury otwarte

Wojskowe wbudowane systemy komputerowe muszą wymieniać dane z czujnikami, radiostacjami, urządzeniami pamięci masowej, sieciami pokładowymi oraz innymi zasobami obliczeniowymi, zapewniając jednocześnie interoperacyjność, cyberbezpieczeństwo oraz możliwość wdrażania przyszłych technologii.

  • Sieć Ethernet i sieci szybkiego przesyłu danych: Sieć Ethernet stanowi powszechnie wspieraną podstawę dla sieci platformy, przetwarzania rozproszonego, transportu danych z czujników oraz komunikacji między komputerami wbudowanymi a innymi podsystemami.
  • PCI Express i szybkie sieci szeregowe: PCI Express oraz powiązane sieci szeregowe zapewniają połączenia o dużej przepustowości między procesorami, akceleratorami, pamięcią masową, urządzeniami peryferyjnymi oraz modułowymi zasobami obliczeniowymi.
  • Interfejsy szeregowe i starszego typu: Interfejsy RS-232, RS-422, RS-485, CAN, dyskretne wejścia/wyjścia oraz inne uznane interfejsy nadal odgrywają istotną rolę, gdy nowe systemy muszą łączyć się ze starszymi urządzeniami radiowymi, sprzętem nawigacyjnym, podsystemami pojazdu lub elektroniką czujników.
  • Podejście oparte na modułowych systemach otwartych (MOSA): Zasady MOSA kładą nacisk na modułową konstrukcję oraz jasno zdefiniowane interfejsy, które umożliwiają konkurencję, wdrażanie nowych technologii, wymianę podsystemów, interoperacyjność oraz długoterminowy rozwój systemu.
  • VPX i OpenVPX: VPX zapewnia wytrzymałą architekturę modułową wykorzystującą szybkie przełączane struktury sieciowe, natomiast OpenVPX definiuje profile na poziomie systemu mające na celu poprawę interoperacyjności między modułami, gniazdami, płytami montażowymi i obudowami. Normą systemową OpenVPX jest obecnie ANSI/VITA 65.0-2025.
  • Obliczenia zgodne z SOSA: SOSA stosuje zasady modułowej, otwartej architektury do systemów czujników, a prace techniczne obejmują kwestie związane ze sprzętem, oprogramowaniem, elektryką, mechaniką, danymi, bezpieczeństwem oraz interfejsami. Wersja 2.0, Snapshot 3 zawiera zaktualizowane informacje dotyczące przyspieszenia sprzętowego, poprawki w materiałach dotyczących elektryki i mechaniki oraz zaktualizowane wytyczne dotyczące sprzętu w formatach 3U i 6U.

Otwarte interfejsy mogą ułatwić integrację, modernizację, zabezpieczenie i utrzymanie wytrzymałego komputera wbudowanego przez cały długi cykl życia programu obronnego.

Normy wojskowe i kwalifikacje

Wymagania kwalifikacyjne różnią się w zależności od platformy i programu, dlatego normy należy stosować zgodnie z przewidywanym środowiskiem eksploatacyjnym, a nie traktować je jako uniwersalne wskaźniki wytrzymałości. Wymagania specyficzne dla danej platformy mogą również dotyczyć zasilania, wstrząsów i drgań w środowisku morskim, zdatności do lotu, bezpieczeństwa, uszczelnienia przed czynnikami środowiskowymi oraz innych warunków charakterystycznych dla danej instalacji.

  • MIL-STD-810 – Badania środowiskowe: Norma MIL-STD-810 zawiera wytyczne z zakresu inżynierii środowiskowej oraz metody badań laboratoryjnych dotyczących czynników obciążających, takich jak temperatura, drgania, wstrząsy, wilgotność, pył i wysokość nad poziomem morza.
  • MIL-STD-461 – Kompatybilność elektromagnetyczna: Norma MIL-STD-461 określa wymagania dotyczące interfejsów i weryfikacji w zakresie kontroli emisji zakłóceń elektromagnetycznych oraz podatności na nie w obronnym sprzęcie i podsystemach elektronicznych, elektrycznych i elektromechanicznych. Zgodność z normą zależy również od konfiguracji, okablowania, uziemienia oraz szczegółów instalacji.
  • Normy VITA dotyczące wytrzymałych systemów wbudowanych: Normy VITA obejmują technologie stosowane w całym zakresie wytrzymałych, modułowych systemów obliczeniowych, w tym VPX, OpenVPX, płyty montażowe, złącza, chłodzenie, zarządzanie systemem, interfejsy optyczne, łączność radiową oraz powiązane wymagania mechaniczne i elektryczne.

Dla producenta komputerów wbudowanych, integratora systemów lub zespołu ds. zamówień w sektorze obronnym dowody kwalifikacji dotyczące konkretnej konfiguracji, warunki testowe oraz udokumentowana zgodność mają większe znaczenie niż ogólne stwierdzenie, że sprzęt jest klasy wojskowej.